Lokomotywy SM42 / SM31 > Zespoły napędowe

W skład zespołów napędowych lokomotyw opisywanych w tym dziale wchodzą elektryczne silniki trakcyjne połączone przekładniami zębatymi z zestawami kołowymi.
Każdy zestaw kołowy napędzany jest indywidualnie przez osobny silnik trakcyjny, dlatego lokomotywy lokomotywy spalinowe sześcioosiowe posiadają łącznie sześć silników trakcyjnych, a lokomotywy czteroosiowe posiadają łącznie cztery silniki trakcyjne.
 
   
Zespół napędowy - SM42 - od spodu (opis na powiększeniu)

   
Zespół napędowy - SM42 - od góry (opis na powiększeniu)


Silniki trakcyjne w spalinowozach są mocowane w wózkach jezdnych "za nos" czyli z jednej strony przymocowane są do ramy wózka, a z drugiej wsparte są poprzez łożyska ślizgowe ze smarownicami (maźnicami) na osi zestawu kołowego. Taki sposób zawieszania silników trakcyjnych jest niekorzystny, gdyż w wyniku tego, że połowa ich masy spoczywa na osi, a ich ciężar wraz z wibracjami powodowanymi ich pracą są przenoszone na oś i przez koła na szyny (silnik jest częściowo usprężynowany).


Silniki trakcyjne wykorzystywane w omawianych lokomotywach to silniki szeregowe prądu stałego, czyli takie, w których uzwojenie wirnika i elektromagnesu (stojana) połączone są jedno za drugim przez co przepływa przez nie taki sam prąd.


Schemat silnika szeregowego


Szeregowy silnik trakcyjny składa się ze stojana oraz wirnika, który jak nazwa wskazuje jest jego częścią obrotową, która obraca się pod wpływem energii elektromagnetycznej.


Schemat zależności natężenia prądu
do prędkości obrotowej w silniku szeregowym

Kliknij tutaj i zobacz opis elektrycznych silników trakcyjnych

Wadą silnika szeregowego jest fakt, że ten rodzaj silnika powinien być zawsze obciążony momentem obrotowym. Brak obciążenia powoduje gwałtowny wzrost obrotów silnika i zgodnie z zależnością opisaną wcześniej obroty dążą do nieskończoności co może doprowadzić do tzw. rozbiegniecia silnika trakcyjnego i w efekcie jego uszkodzenia.

Silniki trakcyjne chłodzone sa w układzie wymuszonym poprzez zastosowanie wentylatorów wdmuchujących powietrze do silników. Silniki jednego wózka chłodzone są powietrzem ze wspólnego wentylatora napędzanego silnikiem elektrycznym prądu stałego. Z wentylatora powietrze jest doprowadzane do silnika kanałymi biegnącymi na ostoi nadwozia lokomotywy. W celu zapewnienia podatności pomiędzy silnikiem, a kanałem w ostoi zastosowane są elastyczne miechy.

   
Wentylator silników - SM42

W przedziałach maszynowych znajdują się w sumie dwa wentylatory. Każdy z nich chłodzi silniki jednego wózka.

Silniki trakcyjne w lokomotywach spalinowych z przekładnią elektryczną (SM31 i SM42) połączone są ze sobą równolegle. Przykładowo w lokomotywie SM48 są dwie grupy po 3 silniki połączone szeregowo, a grupy połączone równolegle.

Obwody silników trakcyjnych zabezpieczone są przed otrzymywaniem przez silniki trakcyjne prądu o zbyt dużej wartości poprzez przekaźniki nadmiarowe. Gdy nastąpi przekroczenie wartości progowej prądu nastąpi automatyczne rozłączenie obwodu. Każdy silnik zabezpieczony jest osobnym przekaźnikiem nadmiarowym.

   
Przekaźniki nadmiarowe silników 2 wózka

Obwody elektryczne lokomotyw zabezpieczone są również na wypadek zwarć przekaźnikami ziemnozwarciowymi.

   
Przekaźnik ziemnozwarciowy

Przekaźniki znajdują się w przedziale elektrycznym. Po ewentualnym zadziałaniu przekaźników zapala się na pulpicie lampka sygnalizacyjna przekaźników i konieczne jest ich odblokowanie przełącznikiem dźwigienkowym z pulpitu.



b) Przekładnie to dwa koła zazębiające się ze sobą, służące do redukcji obrotów i przenoszące moment obrotowy z wału silnika trakcyjnego na zestaw kołowy. Wał silnika zakończony jest małym kołem zębatym zwanym wałkiem atakującym.
Na osi zestawu kołowego natomiast zamocowane jest duże koło zębate.

 
Wałek atakujący - małe koło zębate na wale silnika (1) i duże koło zębate na osi zestawu kołowego (2)


c) Zestawy kołowe składają się z kół jezdnych obręczowych połączonych wspólną osią do której zamocowane jest duże koło zębate przekładni.
Po zewnętrznych stronach osi kół jezdnych znajdują się łożyska toczne zabudowane w kadłubach łożyskowych (tzw. maźnicach).

   
Dwucięgnowe prowadzenie zestawu kołowego i usprężynowanie


Kliknij tutaj i zobacz więcej informacji o zespołach napędowych.